最新届高考物理一轮复习第七章 学案32电阻定律 部分电路欧姆定律

第七章 恒定电流

学案32 电阻定律 部分电路欧姆定律

一、概念规律题组

1．下列说法中正确的是( ) A ．导体中只要电荷运动就形成电流 B ．在国际单位制中，电流的单位是A C ．电流有方向,它是一个矢量

D ．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在

E ．根据I ＝q/t,可知I 与q 成正比

2．（2010·广东实验中学模块考试）有一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设每单位体积的导线中有n 个自由电子,每个自由电子的电荷量为q ，此时电子定向移动的速率为v ，则在Δt 时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（ ）

A ．nvSΔt

B ．nvΔt

C.错误!

D.IΔt Sq

3．关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是( ）

A ．由R ＝ρl

S 知，导体的电阻与长度l 、电阻率ρ成正比，与横截面积S 成反比

B ．由R ＝错误!可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比

C ．将一根导线一分为二,则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一

D ．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零,这种现象叫做超导

现象．发生超导现象时，温度不为绝对零度

4．根据欧姆定律，下列说法中正确的是( )

A．从关系式U＝IR可知,导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定B．从关系式R＝U/I可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比

C．从关系式I＝U/R可知,导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比

D．从关系式R＝U/I可知，对一个确定的导体来说，所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值

二、思想方法题组

5．两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加相同电压后，则在同一时间内通过它们的电荷量之比为（)

A．1∶4B．1∶8

C．1∶16D．16∶1

6.

图1

某导体中的电流随其两端电压的变化，如图1所示，则下列说法中正确的是（) A．加5 V电压时，导体的电阻约是5 Ω

B．加11 V电压时,导体的电阻约是1.4 Ω

C．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小

D．由图可知，随着电压的减小,导体的电阻不断减小

一、电流的微观解释

1．电流的微观表达式

图2

(1)建立微观模型:如图2所示,粗细均匀的一段导体长为l，横截面积为S，导体单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q，当导体两端加上一定的电压时，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v。

（2)在时间t内有长度l＝vt的自由电荷全部通过了截面D.

(3）这些电荷的总电荷量为Q＝nvt·S·q.

（4）电流的表达式:I＝错误!＝nqSv.

（5)结论：从微观上看,电流由导体中自由电荷的密度、电荷定向移动的速率、导体的横截面积共同决定．

2．与电流有关的三种速率的比较

名称电荷定向移动速率电流的传导速率电荷无规则热运动速

率

概念自由电荷沿某一方向

运动的速率

电场的传播速率

自由电荷做无规则运

动的速率

速率大小金属导体中约为10－

5 m/s

等于光速3×108 m/s约为105 m/s

【例1】(2011·江苏镇江模拟）一根粗细均匀的金属导线，两端加上恒定电压U时，

通过金属导线的电流为I，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍,仍给它两端加上恒定电压U，则此时（）A．通过金属导线的电流为错误!

B．通过金属导线的电流为错误!

C．自由电子定向移动的平均速率为错误!

D．自由电子定向移动的平均速率为错误!

二、对电阻、电阻率的理解

1．电阻与电阻率的区别

（1）电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量．电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量．

(2)导体电阻与电阻率无直接关系，即电阻大,电阻率不一定大；电阻率小，电阻不一定小．

（3)金属的电阻率随温度的升高而增大．

2．电阻的定义式和决定式对比

3.应用电阻定律的解题技巧

R＝ρ错误!是电阻的决定式，对于同一段导体，l与S往往是相关联的,分析求解时应

全面考虑．

【例2】如图3甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1 m,b＝0.2 m，c＝0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U－I图象如图乙所示，当U＝10 V时，求电解液的电阻率ρ.

图3

［规范思维]

[针对训练1] (2009·广东理科基础·5）导体的电阻是导体本身的一种性质,对于同种材料的导体，下列表述正确的是( )

A．横截面积一定,电阻与导体的长度成正比

B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比

C．电压一定,电阻与通过导体的电流成正比

D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比

［针对训练2] 金属材料的电阻率有以下特点：一般而言，纯金属的电阻率小，合金的电阻率大;有的金属的电阻率随温度变化而显著变化，有的合金的电阻率几乎不受温度的影响．根据以上的信息，判断下列说法中正确的是（）

A．连接电路用的导线一般用合金来制作

B．电炉、电热器的电阻丝一般用合金来制作

C．电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作

D．标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作

三、欧姆定律及伏安特性曲线的应用

1．欧姆定律

（1)公式I＝错误!，是电流的决定式，I正比于电压，反比于电阻．

(2)公式中的I、U和R三个量必须对应同一段电路或同一段导体．

（3）适用范围：适用于金属、电解液等纯电阻电路．对于气体导电,含有电动机、电解槽等非纯电阻电路不适用．

2．对伏安特性曲线的理解（如图4甲、乙所示)

图4

(1）图线a、e、d、f表示线性元件，b、c表示非线性元件．

（2)在图甲中，斜率表示电阻的大小，斜率越大，电阻越大，R a〉R e。

在图乙中，斜率表示电阻倒数的大小．斜率越大,电阻越小,R d〈R f.

(3）图线b的斜率变小,电阻变小，图线c的斜率变大，电阻变小．(注意:曲线上某点